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4d钌酸盐（ARuO3）作为复杂氧化物体系中一个重要家族，表现出巡游铁磁性、磁性Weyl费米子、磁单极、非常规超导、非费米液体等一系列丰富多彩的物理性质。SrRuO3作为唯一天然具有铁磁性和强自旋轨道耦合（SOC）的钙钛矿氧化物，成为该体系研究的明星材料。SrRuO3高达160K的铁磁居里温度和良好的金属导电性使它在自旋电子学器件研究中具有巨大潜力，而由铁磁性和强SOC共存所导致的巨大反常霍尔效应...
中国科学院物理研究所笼目Kagome磁体中新物态新功能探索（图）
笼目Kagome磁体 物态新功能 拓扑量子
2023/6/28
笼目磁体（Kagome Magnet）特有的几何阻挫、电子关联效应、拓扑量子态等新奇物性对量子科技的发展具有重要意义，引发了国际上诸多研究机构使用各种手段对具有Kagome结构的磁体重新进行精细表征，发现一些新颖量子态和效应，有望在实空间和动量空间实现拓扑量子前沿研究的突破。
近期，中国科学院合肥物质科学研究院强磁场中心研究团队等利用透射电镜定量电子全息磁成像技术，在单轴手性磁体Cr1/3NbS2中发现了磁孤子向磁斯格明子的拓扑相变。相关研究成果发表在Advanced Materials上。
磁矩的量值溯源标定研究取得突破（图）
磁矩 量值溯源 标定
2023/2/23
磁矩，是磁铁或载流体提供磁场能力的一种度量，得自其中所有闭合电流与回路面积相乘并矢量求和。关注和应用好磁矩，事关我们手机中的时钟更加精准(让原子钟的磁矩不受干扰)，事关我们更早且更加清晰的看到体内发生的病变(核磁共振成像)，事关我们用上更加绿色高效的电动车与发电机(高性能稀土永磁电机)，事关我们从源头获知太阳与地球的演化规律并对灾害进行预测与防范(行星磁天气)……。由于未发现直接关联频标的量子效应...
合肥光源用户在非易失性磁性调控领域取得新进展（图）
非易失性 磁性调控 铁磁材料薄膜
2024/1/9
随着现代技术的不断发展，铁磁材料薄膜被广泛应用于存储器中。其中通过对电子自旋属性的调控将逻辑运算和高密度信息存储相结合，是电子信息领域的重大关键技术。然而，传统的电流驱动自旋翻转不可避免地存在高温发热问题，限制了器件制备的微型化与性能的稳定性。时至今日，尽管电压调控磁各向异性技术（VCMA）得到了快速发展，但仍存在一些问题，比如高工作电压、压电材料难以集成化以及存在界面化学腐蚀等。由此可见，寻找新...
Halbach阵列磁体是由多个不同磁化方向磁块按规律组装而成的永磁体构型。得益于磁材利用率高、均匀性高以及逸散场小的优势，Halbach阵列磁体在一些对于体积要求紧凑、可移动、可实时和原位检测的场景中得到广泛应用。近年来得益于高均匀度多层Halbach磁体的研究和发展，便携型核磁共振系统成为低场磁共振系统的研究热点。但因设计理论不完善，现磁体设计方法多采用近似计算或有限元仿真，存在计算精度不高、仿...
二维层状磁性材料展现出如反常量子霍尔效应、巨大的隧道磁阻等奇特的物理特性。负磁阻材料在磁场中的电阻会下降，这一反常特性使其在现代磁传感器、电磁保护和自旋场效应晶体管中具有独特应用。近年来，科学家在二维层状材料中发现了一些负磁阻效应，例如，FeNbTe2晶体中出现本征的负磁阻效应（nMR=-1%）是自旋玻璃态和安德森电子局域的综合效应导致。在II型狄拉克半金属PtSe2中的铂空位会引起局部磁矩，从而...
首度确认四度对称的各向异性磁电阻微观机制（图）
四度对称 各向异性 磁电阻微观机制
2023/2/23
近日，同济大学物理科学与工程学院周仕明教授团队与北京师范大学物理学系高等量子研究中心袁喆教授课题组，通过理论和实验深度合作首次揭示了铁磁金属材料四度对称各向异性磁电阻微观机制，即在自旋轨道耦合作用下，费米面态密度受磁矩方向调制从而导致电子弛豫时间的各向异性。
李世燕课题组在伊辛自旋链的量子临界磁激发研究方面取得重要进展（图）
量子临界磁激发 伊辛自旋链 磁有序构型 磁各向异性
2022/5/13
近日，复旦大学应用表面物理国家重点实验室李世燕教授课题组与华东师范大学徐杨研究员等合作，利用极低温热输运和比热测量手段，系统地研究了典型量子临界体系伊辛自旋1/2链CoNb2O6及伊辛自旋1链NiNb2O6中量子临界磁激发的性质，发现了临界磁激发的局域性。相关研究论文以“Quantum Critical Magnetic Excitations in Spin-1/2 and Spin-1 Cha...
磁斯格明子是一种拓扑保护实空间的非共线磁涡旋准粒子，具有纳米尺寸、结构稳定、易调控、驱动阈值电流小等诸多优点，有望成为下一代高容量、高速读写、低功耗、非易失性信息存储及逻辑运算的信息载体。而磁斯格明子的形成、稳定和运动和一个磁相互作用（反对称交换耦合又称Dzyaloshinskii-Moriya相互作用（DMI））紧密关联，后者作为一个基本磁相互作用，又有着深刻的内禀物理性质，最近20年受到了基础...
铁磁材料中只存在右手手性的磁振子，因此在自旋电子学的研究中通常只考虑一个独立的本征自由度，即电子的自旋。2014年，德州大学奥斯汀分校牛谦教授与合作者在理论上提出反铁磁材料中可以同时存在右手和左手手性的磁振子，并携带相反的角动量。后续理论工作表明，磁振子的手性可以作为一种独立的自由度，右手和左手手性的线性叠加可以产生有趣的量子态，即磁振子isospin (又称Bloch sphere)，由此可以实...
自旋，声子和电子等之间不同相互作用的微妙平衡产生了许多有趣的宏观量子现象，如巨磁阻，超导，铁磁性和反铁磁性等。因此，系统研究强关联电子体系中这些不同自由度之间的相互作用对理解和进一步调控其物性有着重要的意义。在强关联系统中，人们通过化学掺杂、物理压力等外场调控成功抑制了磁有序从而实现了铜基及铁基两大类非常规的高温超导体。另一方面，人们在少数强关联电子系统中(如UMGe (M = Rh, Co)，E...
探索信息储存和传输的新方式是凝聚态物理领域中的重大挑战之一。自旋电子学利用电子的自旋自由度作为信息载体。由于器件的局域磁性很难被直接探测，有效的自旋-电荷转换是自旋电子学应用的一个先决条件。近年来，随着带有显著相对论性自旋-轨道耦合的材料被发现，逆自旋霍尔效应和逆拉什巴-爱德斯坦（Rashba-Edelstein）效应被广泛运用于将自旋流和自旋压转换为电流。这些效应依赖于准粒子的扩散输运，因此自旋...
近来，本征二维磁性拓扑绝缘体锰铋碲（MnBi2Te4）材料因观测到陈绝缘体、轴子绝缘体等一系列新奇的量子现象而备受关注。相较MnBi2Te4材料，MnSb2Te4材料的制备窗口更大，此前研究发现Mn（锰）和Sb（锑）原子的替位浓度会随着生长条件的不同而不同，进而改变材料的磁基态。因此，在二维极限下，揭示铁磁和反铁磁的MnSb2Te4材料在层数、温度、外磁场参数空间下的磁状态，对进一步开展其拓扑性质...
